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复兴路上的科学家精神——新时代·新青年中国科学院南京地质古生物研究所李四光青藏高原地层古生物科考突击队：不畏艰险勇攀高峰

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中国科学院院刊 2024年第7期39卷 1118-1118页

作者：中国科学院南京地质古生物研究所中国科学院南京地质古生物研究所

中国科学院南京地质古生物研究所李四光青藏高原地层古生物科考突击队（以下简称“突击队”）现有成员23人，其中党员人数16人。突击队秉承李四光不畏艰险、勇攀高峰的科学家精神，数次前往高海拔的藏北羌塘无人区进行科考。突击队员们...

中国科学院南京地质古生物研究所李四光青藏高原地层古生物科考突击队（以下简称“突击队”）现有成员23人，其中党员人数16人。突击队秉承李四光不畏艰险、勇攀高峰的科学家精神，数次前往高海拔的藏北羌塘无人区进行科考。突击队员们无数次挑战个人生理极限，在风雪中扎营、在低温中踏勘，成功获取大量第一手地层古生物资料，对探索重要科学难题、开展羌塘地区油气和矿产资源勘探有着极其重要的意义，为实现“双碳”目标及人类应对未来可能发生的极端气候提供了地质历史借鉴。

关键词：

电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响

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物理学报 2024年第7期73卷 262-270页

作者：李文秋唐彦娜刘雅琳王刚中国科学院空天信息创新研究院北京100190 中国科学院大学北京100049

采用一般的径向密度非均匀分布假设,借助温等离子体介电张量模型,利用磁化等离子体中电磁波的一般色散关系,在高密度峰值、低磁场、低气压典型参量条件下,重点分析了电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响.研究结果表明... 详细信息

采用一般的径向密度非均匀分布假设,借助温等离子体介电张量模型,利用磁化等离子体中电磁波的一般色散关系,在高密度峰值、低磁场、低气压典型参量条件下,重点分析了电子温度各向异性对螺旋波m=1角向模功率沉积特性的影响.研究结果表明:在典型螺旋波等离子体电子温度范围(3,8)e V内,电子有限拉莫尔半径效应应当予以考虑,而离子有限拉莫尔半径效应可以忽略.低磁场条件下|n|>1次回旋谐波对介电张量元素的贡献可以忽略.碰撞阻尼在功率沉积中占据主导地位,功率沉积在偏离等离子体柱中心轴的某一径向位置出现峰值,随着轴向电子温度T_(e,z)的增大,功率沉积强度逐渐增强.相比等离子体温度各向同性情形,等离子体温度各向异性显著改变了螺旋波m=1角向模的功率沉积特性,电子温度各向异性因子χ=T_(e,⊥)/T_(e,z)的增大或减小均导致功率沉积强度发生剧烈改变.

关键词：螺旋波等离子体各向异性传播特性功率沉积

基于辐射传输模型探究机载高光谱激光雷达的植被垂直生化组分探测能力

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 2083-2092页

作者：郝一硕牛沂芳王力毕恺艺中国科学院空天信息创新研究院遥感与数字地球重点实验室(中国科学院)北京100101 中国科学院大学北京100049

自然环境下的植被群落,由于各种群之间以及种群与环境间的竞争与选择,常呈现出一定的垂直结构,对于同一植株的不同生长阶段,在垂直方向也有着不同的生理生化参数。对这种三维立体分布特征进行探测,能够进行生态环境立体化定量评价,对森... 详细信息

自然环境下的植被群落,由于各种群之间以及种群与环境间的竞争与选择,常呈现出一定的垂直结构,对于同一植株的不同生长阶段,在垂直方向也有着不同的生理生化参数。对这种三维立体分布特征进行探测,能够进行生态环境立体化定量评价,对森林碳储量估算和生物多样性保护等具有重要意义。传统的被动光学遥感以及激光雷达在植被生化参数垂直探测方面有较大的局限性,而高光谱激光雷达(Hyperspectral LiDAR,HSL)这一新型探测仪器的出现为探测植被生理生化参数垂直分布提供了新的手段。但由于受到硬件方面的限制,HSL在机载平台下对森林复杂立体场景的适用性尚未得到充分研究。故首先基于HSL原型样机在实验室开展小尺度的室内测量,以火炬花植株为目标,验证其对空间信息和光谱信息的一体化提取能力;随后进一步使用三维辐射传输模型构建具有垂直异质性特征的森林场景,模拟机载HSL设备实现森林的高光谱三维点云提取,结合植被指数和随机森林模型对场景中三种不同植被冠层的叶绿素浓度和类胡萝卜素浓度进行反演。结果表明:室内实验证实了HSL回波信息可以有效区分植株不同高度处光谱曲线的差异,火炬花上部红色叶片和下部绿色叶片的归一化植被指数分别小于和大于0.5;基于三维辐射传输模型成功构建了虚拟森林场景的机载HSL高光谱三维点云,在得到的24组植被指数中,有17组指数表现出良好的探测精度(平均绝对百分比误差MAPE<13%);植被叶绿素反演模型R^(2)达到0.93,上层、中层和下层的平均绝对误差MAE分别为6.26、3.40和2.81;类胡萝卜素反演模型R^(2)为0.91,上层、中层和下层的MAE分别为1.59、2.58和0.39。该研究显示出HSL设备是一种立体化提取植被光谱信息的有效手段,在探测森林等复杂植被场景的生化组分垂直分布方面具有巨大的应用潜力。

关键词：森林立体场景机载高光谱激光雷达三维辐射传输模型植被生化组分

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基于低频外差干涉的光纤环形器重合度检测

物理学报 2024年第8期73卷 138-147页

作者：戴玉张文喜孔新新沈杨翊徐豪张晓强中国科学院空天信息创新研究院北京100094 中国科学院大学光电学院北京101400

光纤点衍射环形器是激光相干多普勒测振系统中光纤光路和空间光光路耦合的关键器件,其耦合效率等性能参数对测振系统测量准确度和测量距离的提升具有重要意义.常规环形器重合度检测采用能量监测法和远场重合度监测法,不能对光纤失配因... 详细信息

光纤点衍射环形器是激光相干多普勒测振系统中光纤光路和空间光光路耦合的关键器件,其耦合效率等性能参数对测振系统测量准确度和测量距离的提升具有重要意义.常规环形器重合度检测采用能量监测法和远场重合度监测法,不能对光纤失配因素进行定量分析,环形器耦合效率的一致性无法保障.针对上述问题,提出了一种基于低频外差干涉的相位检测技术,利用干涉相位信息进行光纤相对姿态解算,可有效解决光纤环形器重合度定量检测的问题.对不同光纤相对姿态形成的干涉波前进行了仿真分析和实验验证,给出了光纤相对横向位移、纵向位移和光轴偏离角度与干涉相位PV(peak-to-valley)值、Zernike系数和环形器耦合效率间的规律,实现了干涉相位到光纤失配因素的分离解算,解算结果可指导光纤相对姿态的调整.最后通过实验验证了该技术的可行性,结果表明该技术对于光纤横向位移的检测精度优于1μm,为提升光纤环形器重合度提供了新的检测途径.

关键词：光纤失配对准误差外差干涉测量耦合效率

基于演化视角的边缘区域新产业发展路径研究进展和述评

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地理科学进展 2024年第4期43卷 810-825页

作者：丁婧袁丰中国科学院南京地理与湖泊研究所南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135

区域新产业发展路径是经济地理学研究的经典议题,演化转向为理解区域产业发展提供了新的视角。但经典的演化经济地理学理论关注点主要集中在具有优势条件且成功发展的核心地区,认为区域新产业的发展建立在历史形成的区域特定因素之上,... 详细信息

区域新产业发展路径是经济地理学研究的经典议题,演化转向为理解区域产业发展提供了新的视角。但经典的演化经济地理学理论关注点主要集中在具有优势条件且成功发展的核心地区,认为区域新产业的发展建立在历史形成的区域特定因素之上,因而难以解释产业基础薄弱、劳动力欠缺、知识技术水平较低的边缘区域新产业路径形成发展轨迹。为此,论文在综述生命周期、区位机会窗口(空间)、相关多样化和不相关多样化文献的基础上,总结边缘区域新产业发展路径形成演化过程及其与核心区域的异同和联系,并认为边缘区域新产业发展路径的形成受产业异质性、多尺度联系、进入方式和能动性的共同作用:①以渐进创新、所处发展阶段成熟、互动学习或特殊需求为特征的产业更可能在边缘区域出现;②边缘区域新产业路径的出现更多依赖于多尺度相互作用与外部联系的加强;③进入方式以路径移植、分化、扩展为主;④新产业发展路径形成与强化过程是多主体参与者发挥能动性的结果,通过感知识别和抓取发展机会、匹配新产业发展需求。最后,论文根据中国转型期语境以及核心—边缘关系动态探讨了未来可进一步研究的方面。论文为指导边缘区域转型升级、缩小区域发展差距提供理论借鉴。

关键词：演化经济地理学边缘区域产业路径能动性尺度

基于改进型遥感生态指数的生态系统服务价值评估方法

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地球信息科学学报 2024年第7期26卷 1763-1778页

作者：魏之首关燕宁蔡丹路张春燕姚武韬廖周伟邓锐钱佳琪夏亦寒郭杉中国科学院空天信息创新研究院北京100101 中国科学院大学北京100049

本文通过构建遥感生态指数(RSEI)与动态栖息地指数相结合的改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子,对国家公园这种具有丰富物种的自然生态系统服务价值评估方法进行了改进。改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子的... 详细信息

本文通过构建遥感生态指数(RSEI)与动态栖息地指数相结合的改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子,对国家公园这种具有丰富物种的自然生态系统服务价值评估方法进行了改进。改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子的方法与应用遥感生态指数、净初级生产力指数(NPP)作为时空动态调节因子的方法进行比较分析表明:引入能够表达生态系统生物多样性时空变化特征的动态栖息地指数构建改进型遥感生态指数,由于该指数的空间信息特征更加丰富,且考虑到了区域的生物多样性因子,改进型遥感生态指数(DRSEI)作为时空动态调节因子的生态系统服务价值评估方法可以更加全面客观地反映区域生态系统的结构、功能与过程的时空分异,准确评估生态系统服务时空动态价值,为国家公园生态系统服务价值评估提供了新视角。利用该方法定量评估和分析了武夷山国家公园2017—2021年生态系统服务价值的时空变化状况,2017—2021年武夷山国家公园生态系统服务价值总体呈上升的趋势,呈现较为适当的生态环境保护与资源开发利用状况。

关键词：生态系统服务价值改进型遥感生态指数时空动态调节因子遥感动态栖息地指数武夷山国家公园

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基于生态安全的我国土壤镉环境基准研究

地学前缘 2024年第2期31卷 130-136页

作者：丁昌峰周志高王玉荣张桃林王兴祥中国科学院南京土壤研究所江苏南京210008 中国科学院大学北京100049 中国科学院红壤生态实验站江西鹰潭335211

土壤镉(Cd)污染的生态安全问题不容忽视,我国目前尚缺乏基于生态风险的土壤Cd环境基准。本研究通过调研国内外关于土壤Cd的生态毒性研究,收集并筛选基于我国土壤的Cd毒性效应数据,采用物种敏感性分布法并结合Cd的生态毒性预测模型,推导... 详细信息

土壤镉(Cd)污染的生态安全问题不容忽视,我国目前尚缺乏基于生态风险的土壤Cd环境基准。本研究通过调研国内外关于土壤Cd的生态毒性研究,收集并筛选基于我国土壤的Cd毒性效应数据,采用物种敏感性分布法并结合Cd的生态毒性预测模型,推导不同用地方式下的土壤全量和EDTA提取态Cd生态安全环境基准。共收集与筛选出包含13个物种或生态过程的126个土壤Cd生态毒性数据,其中陆生植物毒性数据60个(6个物种)、无脊椎动物毒性数据39个(3个物种)、生态过程毒性数据27个(4种指标)。土壤Cd生态毒性预测模型研究结果表明,土壤pH是影响Cd生态毒性的最重要因子。自然保护地和农业用地、公园用地、住宅用地、商服及工业用地不同土壤pH值范围的土壤全量Cd生态安全基准分别为1.91~5.25、3.94~11.1、7.59~22.0和10.5~30.8 mg·kg^(-1),基于EDTA提取态Cd的生态安全基准分别为1.13~3.12、2.34~6.62、4.51~13.1和6.24~18.4 mg·kg^(-1)。研究结果可为我国土壤污染风险管控标准的制修订提供依据。

关键词：土壤镉生态毒性物种敏感性分布环境基准

新一代帕洛马天文台光谱仪的虚拟刀口欠采样像质测量方法

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光子学报 2024年第4期53卷 11-19页

作者：汤丽峰胡中文陈儒周楠季杭馨中国科学院南京天文光学技术研究所南京210042 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所) 南京210042 中国科学院大学北京100049 中国科学院大学南京学院南京211135

天文光谱仪的成像质量可用点扩散函数或线扩散函数来表征,但其相对于光谱仪探测器通常为欠采样,很难直接测量。在新一代帕洛马天文台光谱仪的像质测试中引入虚拟刀口法进行光源物面扫描,并应用虚拟刀口法开展欠采样光谱仪像质及光源尺... 详细信息

天文光谱仪的成像质量可用点扩散函数或线扩散函数来表征,但其相对于光谱仪探测器通常为欠采样,很难直接测量。在新一代帕洛马天文台光谱仪的像质测试中引入虚拟刀口法进行光源物面扫描,并应用虚拟刀口法开展欠采样光谱仪像质及光源尺度测量,通过模拟和实验研究,对比分析过采样经典直边刀口法和过采样直接测量方法,验证了虚拟刀口法具有良好的测量精度。在693 nm处,直边刀口法测得光谱仪过采样线扩散函数的半高全宽为7.05μm,虚拟刀口法测量欠采样线扩散函数的半高全宽为7.14μm,测量误差为1.3%。在0.3"视场的光源尺度下,虚拟刀口法测得689、693、701 nm欠采样线扩散函数的半高全宽分别为24.2、27.7、30.8μm,以过采样直接测量结果为参考,其测量准确度分别为98.3%,93.9%和88.8%。实验结果表明,探测器成像严重欠采样时,采用光源物面扫描的虚拟刀口法可准确测量光谱仪的成像质量,该方法结合色散系数还可实现光谱仪分辨率的测量,相关研究工作可为天文光谱仪像质的直接测量提供借鉴。

关键词：点扩散函数线扩散函数虚拟刀口欠采样成像像质测量

振荡水柱波浪能发电装置机电转换及控制研究进展

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太阳能学报 2024年第10期45卷 699-709页

作者：刘艳娇黄铭冶彭爱武中国科学院电工研究所中国科学院大学

在间歇、随机及波动的波浪作用下，振荡水柱波浪能发电装置的空气透平转速和扭矩长期随海况多级变化、短时随波浪波动，机电转换系统结合变工况控制策略是实现输出电能最大化和平稳化的关键之一。该文从振荡水柱式波能转换技术原理及特... 详细信息

在间歇、随机及波动的波浪作用下，振荡水柱波浪能发电装置的空气透平转速和扭矩长期随海况多级变化、短时随波浪波动，机电转换系统结合变工况控制策略是实现输出电能最大化和平稳化的关键之一。该文从振荡水柱式波能转换技术原理及特点出发，重点分析机电转换环节运行工况、运行要点及拓扑结构，归纳总结不同类型控制策略，探讨机电转换及控制技术现状、存在问题，并展望未来发展趋势。

关键词：海洋能波浪能发电装置振荡水柱发电机控制

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